KR101344930B1 - Apparatus for treating a substrate - Google Patents

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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 노즐, 이를 갖는 기판처리장치이다. 본 발명의 노즐은 복수 개의 처리액이 노즐의 내부에서 혼합되어 기판으로 공급된다. 이때 노즐의 내부에서 생성된 퓸(Fume)은 오리피스를 통해 일정하게 배기된다. 또한 일정하게 배기되는 퓸으로 인해 노즐은 일정하게 혼합액을 기판으로 토출할 수 있다.The present invention is a nozzle and a substrate processing apparatus having the same. In the nozzle of the present invention, a plurality of processing liquids are mixed inside the nozzle and supplied to the substrate. At this time, the fume generated inside the nozzle is constantly exhausted through the orifice. In addition, the fume constantly discharged allows the nozzle to discharge the mixed liquid to the substrate constantly.

Description

기판처리장치{APPARATUS FOR TREATING A SUBSTRATE}Substrate Processing Equipment {APPARATUS FOR TREATING A SUBSTRATE}

본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 기판으로 처리액을 공급하는 노즐 및 이를 갖는 기판처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a nozzle for supplying a processing liquid to a substrate and a substrate processing apparatus having the same.

반도체소자를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 그리고 박막증착등의 다양한 공정들을 통해 원하는 패턴을 기판에 형성된다. 각각의 공정은 시간이 지남에 따라 다양해지고 복잡해져 오염물 및 파티클이 생성된다. 이 때문에 각각의 공정들은 진행 전후단계에서 기판을 세정하는 세정공정이 실시된다. In order to manufacture a semiconductor device, a desired pattern is formed on the substrate through various processes such as photolithography, etching, ashing, ion implantation, and thin film deposition on the substrate. Each process varies and becomes complex over time, producing contaminants and particles. For this reason, each process is performed with a cleaning process for cleaning the substrate before and after the process.

일반적으로 세정공정은 다양한 처리액들을 혼합하여 회전하는 기판으로 공급한다. 처리액들이 혼합되면 혼합액의 구성에 따라 온도와 압력에 변화를 준다. 이로 인해 처리액들이 혼합되는 과정은 처리액들이 미리 혼합되어 노즐로 공급되어 토출되는 구성과 처리액들이 노즐의 내부에서 혼합되어 기판으로 토출되는 구성이다. In general, the cleaning process mixes various treatment liquids and supplies them to the rotating substrate. When the treatment liquids are mixed, the temperature and pressure change depending on the composition of the liquid mixture. As a result, the process in which the processing liquids are mixed is a configuration in which the processing liquids are mixed in advance and supplied to the nozzles, and the processing liquids are mixed in the nozzles and discharged to the substrate.

특히, 처리액들이 노즐의 내부에서 혼합되어 기판으로 토출되는 구성은 처리액들이 혼합되어 혼합액이 가지는 온도를 유지한 채로 기판에 토출되어야 한다. 그러나 혼합액의 발열 및 내부압력의 증가 그리고 퓸(Fume)의 발생으로 인해 혼합액의 토출되는 유량이 일정치 않는 문제점이 제기된다.In particular, the configuration in which the processing liquids are mixed inside the nozzle and discharged to the substrate must be discharged to the substrate while the processing liquids are mixed to maintain the temperature of the mixed liquid. However, a problem arises that the flow rate of the mixed liquid is not constant due to the heat generation of the mixed liquid, an increase in the internal pressure, and the generation of fumes.

본 발명은 노즐의 내부에 생성된 퓸이 일정하지 않게 배기되는 것을 최소화한다.The present invention minimizes the inconsistent exhaust of the fume produced in the interior of the nozzle.

본 발명은 노즐의 내부에 생성된 퓸으로 인해 일정하지 않게 혼합액이 토출되는 것을 최소화한다.The present invention minimizes the discharge of the mixed solution inconsistently due to the fume generated inside the nozzle.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있다.The object of the present invention is not limited thereto, and other objects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명은 기판처리장치를 제공한다. 본 발명의 기판처리장치는 기판을 지지하는 스핀헤드와; 상기 기판으로 처리액을 공급하는 노즐을 포함하되; 상기 노즐은 제1처리액과 제2처리액이 혼합되는 공간 및 하부에 그 혼합액을 토출하는 토출구를 가지는 몸체와; 상기 몸체의 측면에서 상기 몸체로 상기 제1처리액을 공급하는 제1공급관과; 상기 몸체의 측면에서 상기 몸체로 상기 제2처리액을 공급하는 제2공급관과; 상기 몸체의 상부에서 상기 몸체 내에 잔류하는 가스를 배기하는 벤트라인과; 상기 벤트라인 상에 설치되는 오리피스(Orifice)를 포함한다. The present invention provides a substrate processing apparatus. A substrate processing apparatus of the present invention includes a spin head for supporting a substrate; A nozzle for supplying a treatment liquid to the substrate; The nozzle has a body having a space for mixing the first processing liquid and the second processing liquid and a discharge port for discharging the mixed liquid in the lower portion; A first supply pipe for supplying the first treatment liquid from the side of the body to the body; A second supply pipe for supplying the second treatment liquid to the body from the side of the body; A vent line for exhausting gas remaining in the body at an upper portion of the body; Orifice (Orifice) is installed on the vent line.

상기 제1처리액 및 상기 제2처리액은 혼합 시 발열되는 처리액이다. 상기 제1처리액은 황산이고, 상기 제2처리액은 과산화수소이다. 상기 노즐은 상기 몸체 내에 잔류하는 상기 처리액을 제거하도록 상기 몸체에 유체를 공급하는 제3공급관을 더 포함한다. 상기 노즐은 상기 토출구에 설치되어 토출되는 상기 혼합액의 온도를 측정하는 온도감지기를 더 포함한다.The first treatment liquid and the second treatment liquid are treatment liquids that generate heat during mixing. The first treatment liquid is sulfuric acid, and the second treatment liquid is hydrogen peroxide. The nozzle further includes a third supply pipe for supplying a fluid to the body to remove the treatment liquid remaining in the body. The nozzle further includes a temperature sensor installed at the discharge port to measure the temperature of the mixed liquid discharged.

또한 본 발명은 노즐을 제공한다. 본 발명의 노즐은 제1처리액과 제2처리액이 혼합되는 공간 및 하부에 그 혼합액을 토출하는 토출구를 가지는 몸체와; 상기 몸체로 상기 제1처리액을 공급하는 제1공급관과; 상기 몸체로 상기 제2처리액을 공급하는 제2공급관과; 상기 몸체 내에 잔류하는 가스를 배기하는 벤트라인과; 상기 벤트라인 상에 설치되는 오리피스(Orifice)를 포함한다.The present invention also provides a nozzle. The nozzle of the present invention includes: a body having a space in which the first processing liquid and the second processing liquid are mixed and a discharge port for discharging the mixed liquid in the lower portion thereof; A first supply pipe supplying the first treatment liquid to the body; A second supply pipe for supplying the second treatment liquid to the body; Vent lines for exhausting gas remaining in the body; Orifice (Orifice) is installed on the vent line.

상기 제1공급관과 상기 제2공급관은 상기 몸체의 측면에 설치되고, 상기 벤트라인은 상기 몸체의 상부에 설치된다.The first supply pipe and the second supply pipe are installed on the side of the body, the vent line is installed on the upper portion of the body.

본 발명에 의하면, 노즐의 내부에 생성된 퓸이 일정하게 배기되도록 오리피스를 제공한다.According to the present invention, an orifice is provided so that the fume generated inside the nozzle is constantly exhausted.

도 1은 기판처리설비를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판처리장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 노즐을 보여주는 단면도이다.1 is a plan view schematically showing a substrate processing apparatus.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the substrate treating apparatus of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view illustrating the nozzle of FIG. 2.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.The embodiments of the present invention can be modified into various forms and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the embodiments described below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Accordingly, the shapes of the components and the like in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer description.

본 발명은 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.The present invention will be described in detail an example of the present invention with reference to FIGS.

도 1은 본 발명의 기판처리설비(1)를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 1 is a plan view schematically showing the substrate processing equipment 1 of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판처리설비(1)는 인덱스모듈(10)과 공정처리모듈(20)을 가지고, 인덱스모듈(10)은 로드포트(120) 및 이송프레임(140)을 가진다. 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정처리모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정처리모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다. Referring to FIG. 1, the substrate processing facility 1 has an index module 10 and a process processing module 20, and the index module 10 has a load port 120 and a transfer frame 140. The load port 120, the transfer frame 140, and the process module 20 are sequentially arranged in a line. The direction in which the load port 120, the transfer frame 140 and the processing module 20 are arranged is referred to as a first direction 12 and a direction perpendicular to the first direction 12 Direction is referred to as a second direction 14 and a direction perpendicular to the plane including the first direction 12 and the second direction 14 is referred to as a third direction 16. [

로드포트(140)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(130)가 안착된다. 로드포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드포트(120)의 개수는 공정처리모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(130)에는 기판(W)들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(130)로는 전면개방일체형포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다. The carrier 130 in which the substrate W is accommodated is seated in the load port 140. A plurality of load ports 120 are provided, and they are arranged in a line along the second direction 14. The number of load ports 120 may increase or decrease depending on the process efficiency and footprint conditions of the process module 20 and the like. A plurality of slots (not shown) are formed in the carrier 130 for accommodating the substrates W horizontally with respect to the paper surface. As the carrier 130, a front opening unified pod (FOUP) may be used.

공정처리모듈(20)은 버퍼유닛(220), 이송챔버(240), 그리고 공정챔버(260)를 가진다. 이송챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송챔버(240)의 양측에는 각각 공정챔버(260)들이 배치된다. 이송챔버(240)의 일측 및 타측에서 공정챔버(260)들은 이송챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공된다. 이송챔버(240)의 일측에는 복수 개의 공정챔버(260)들이 제공된다. 공정챔버(260)들 중 일부는 이송챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정챔버(260)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송챔버(240)의 일측에는 공정챔버(260)들이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(260)의 수이다. 이송챔버(240)의 일측에 공정챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정챔버(260)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리, 공정챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.The process module 20 has a buffer unit 220, a transfer chamber 240, and a process chamber 260. The transfer chamber 240 is disposed such that its longitudinal direction is parallel to the first direction 12. Process chambers 260 are disposed on both sides of the transfer chamber 240, respectively. At one side and the other side of the transfer chamber 240, the process chambers 260 are provided to be symmetrical with respect to the transfer chamber 240. A plurality of process chambers 260 are provided on one side of the transfer chamber 240. Some of the process chambers 260 are disposed along the longitudinal direction of the transfer chamber 240. In addition, some of the process chambers 260 are stacked together. That is, at one side of the transfer chamber 240, the process chambers 260 may be arranged in an array of A X B. Where A is the number of process chambers 260 provided in a row along the first direction 12 and B is the number of process chambers 260 provided in a row along the third direction 16. When four or six process chambers 260 are provided on one side of the transfer chamber 240, the process chambers 260 may be arranged in an array of 2 X 2 or 3 X 2. The number of process chambers 260 may increase or decrease. Unlike the above, the process chamber 260 may be provided only on one side of the transfer chamber 240. In addition, unlike the above-described process chamber 260 may be provided as a single layer on one side and both sides of the transfer chamber 240.

버퍼유닛(220)은 이송프레임(140)과 이송챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송챔버(240)와 이송프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼유닛(220)은 그 내부에 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공되며, 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개가 제공된다. 버퍼유닛(220)은 이송프레임(140)과 마주보는 면 및 이송챔버(240)와 마주보는 면이 개방된다. The buffer unit 220 is disposed between the transfer frame 140 and the transfer chamber 240. The buffer unit 220 provides a space for the substrate W to stay before the transfer of the substrate W between the transfer chamber 240 and the transfer frame 140. [ The buffer unit 220 is provided with a slot (not shown) in which the substrate W is placed therein, and a plurality of slots (not shown) are provided to be spaced apart from each other along the third direction 16. The buffer unit 220 is opened on the side facing the transfer frame 140 and on the side facing the transfer chamber 240.

이송프레임(140)은 로드포트(120)에 안착된 캐리어(130)와 버퍼유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송프레임(140)에는 인덱스레일(142)과 인덱스로봇(144)이 제공된다. 인덱스레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스로봇(144)은 인덱스레일(142) 상에 설치되며, 인덱스레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정처리모듈(20)에서 캐리어(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(130)에서 공정처리모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다. The transfer frame 140 transfers the substrate W between the buffer unit 220 and the carrier 130 that is seated on the load port 120. The transfer frame 140 is provided with an index rail 142 and an index robot 144. The index rail 142 is provided so that its longitudinal direction is parallel to the second direction 14. The index robot 144 is installed on the index rail 142 and is linearly moved along the index rail 142 in the second direction 14. The index robot 144 has a base 144a, a body 144b, and an index arm 144c. The base 144a is installed so as to be movable along the index rail 142. The body 144b is coupled to the base 144a. The body 144b is provided to be movable along the third direction 16 on the base 144a. Also, the body 144b is provided to be rotatable on the base 144a. The index arm 144c is coupled to the body 144b and is provided to be movable forward and backward relative to the body 144b. A plurality of index arms 144c are provided and each is provided to be individually driven. The index arms 144c are stacked in a state of being spaced from each other along the third direction 16. Some of the index arms 144c are used to transfer the substrate W from the processing module 20 to the carrier 130 and another portion of the index arms 144c from the carrier 130 to the processing module 20, ). ≪ / RTI > This can prevent the particles generated from the substrate W before the process processing from adhering to the substrate W after the process processing in the process of loading and unloading the substrate W by the index robot 144. [

이송챔버(240)는 버퍼유닛(220)과 공정챔버(260) 간에, 그리고 공정챔버(260)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송챔버(240)에는 가이드레일(242)과 메인로봇(244)이 제공된다. 가이드레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인로봇(244)은 가이드레일(242) 상에 설치되고, 가이드레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 이는 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. The transfer chamber 240 transfers the substrate W between the buffer unit 220 and the process chamber 260 and between the process chambers 260. The transfer chamber 240 is provided with a guide rail 242 and a main robot 244. The guide rails 242 are arranged so that their longitudinal directions are parallel to the first direction 12. The main robot 244 is installed on the guide rails 242 and is linearly moved along the first direction 12 on the guide rails 242. The main robot 244 has a base 244a, a body 244b, and a main arm 244c. The base 244a is installed so as to be movable along the guide rail 242. The body 244b is coupled to the base 244a. The body 244b is provided to be movable along the third direction 16 on the base 244a. Body 244b is also provided to be rotatable on base 244a. The main arm 244c is coupled to the body 244b, which is provided for forward and backward movement relative to the body 244b. A plurality of main arms 244c are provided and each is provided to be individually driven. The main arms 244c are stacked in a state of being spaced from each other along the third direction 16.

공정챔버(260) 내에는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판처리장치(300)가 제공된다. 기판처리장치(300)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 공정챔버(260) 내의 기판 처리 장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정챔버(260)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정챔버(260) 내에 기판처리장치(300)들은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 공정챔버(260) 내에 기판처리장치(300)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다. 예컨대, 공정챔버(260)가 2개의 그룹으로 나누어지는 경우, 이송챔버(240)의 일측에는 제 1 그룹의 공정챔버(260)들이 제공되고, 이송챔버(240)의 타측에는 제 2 그룹의 공정 챔버(260)들이 제공될 수 있다. 선택적으로 이송챔버(240)의 양측에서 하층에는 제 1 그룹의 공정챔버(260)들이 제공되고, 상층에는 제 2 그룹의 공정챔버(260)들이 제공될 수 있다. 제 1 그룹의 공정챔버(260)와 제 2 그룹의 공정챔버(260)는 각각 사용되는 케미컬의 종류나, 세정 방식의 종류에 따라 구분될 수 있다. 이와 달리, 제 1 그룹의 공정챔버(260)와 제 2 그룹의 공정챔버(260)는 하나의 기판(W)에 대해 순차적으로 공정을 수행하도록 제공될 수 있다. 예컨대, 기판(W)은 제 1 그룹의 공정챔버(260)에서 케미컬처리공정 또는 린스공정이 수행되고, 제 2 그룹의 공정챔버(260)에서 린스공정 또는 건조공정이 수행될 수 있다.In the process chamber 260, a substrate processing apparatus 300 for performing a cleaning process on the substrate W is provided. The substrate processing apparatus 300 may have a different structure depending on the type of the cleaning process to be performed. Alternatively, the substrate processing apparatus 300 in each process chamber 260 may have the same structure. Optionally, the process chambers 260 are divided into a plurality of groups such that the substrate processing apparatuses 300 in the process chambers 260 belonging to the same group are identical to one another, (300) may be provided differently from each other. For example, if the process chambers 260 are divided into two groups, a first group of process chambers 260 is provided on one side of the transfer chamber 240 and a second group of process chambers 260 are provided on the other side of the transfer chamber 240 Chambers 260 may be provided. Optionally, a first group of process chambers 260 may be provided on either side of the transfer chamber 240, and a second group of process chambers 260 may be provided on the upper layer. The first group of process chambers 260 and the second group of process chambers 260 may be classified according to the type of the chemical used and the type of the cleaning method. Alternatively, the first group of process chambers 260 and the second group of process chambers 260 may be provided to perform a process on one substrate W sequentially. For example, the substrate W may be subjected to a chemical treatment or rinsing process in a first group of process chambers 260 and a rinsing or drying process in a second group of process chambers 260.

도 2는 기판처리장치(300)를 보여주는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 기판처리장치(300)는 하우징(320), 스핀헤드(340), 승강유닛(360), 그리고 분사부재(380)를 가진다. 하우징(320)은 기판처리공정이 수행되는 공간을 가지며, 그 상부는 개방된다. 하우징(320)은 내부회수통(322) 및 외부회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,326)은 공정에 사용된 처리액 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부회수통(322)은 스핀헤드(340)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부회수통(326)은 내부회수통(322)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부회수통(322)의 내측공간(322a), 내부회수통(322)과 외부회수통(326)의 사이공간(326a)은 각각 내부회수통(322)과 외부회수통(326)으로 처리액이 유입되는 유입구로서 기능한다. 각각의 회수통(322,326)에는 그 저면 아래 방향으로 수직하게 연장되는 회수라인(322b,326b)이 연결된다. 각각의 회수라인(322b,326b)은 각각의 회수통(322,326)을 통해 유입된 처리액을 배출한다. 배출된 처리액은 외부의 처리액 재생시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다.2 is a cross-sectional view illustrating a substrate processing apparatus 300. Referring to FIG. 2, the substrate processing apparatus 300 includes a housing 320, a spin head 340, a lifting unit 360, and an injection member 380. The housing 320 has a space in which a substrate processing process is performed, and the upper portion thereof is opened. The housing 320 has an inner recovery container 322 and an outer recovery container 326. Each of the recovery cylinders 322 and 326 recovers the different treatment liquids among the treatment liquids used in the process. The inner recovery cylinder 322 is provided in an annular ring shape surrounding the spin head 340 and the outer recovery cylinder 326 is provided in an annular ring shape surrounding the inner recovery cylinder 322. The inner space 322a of the inner recovery container 322, the space 326a between the inner recovery container 322 and the outer recovery container 326, respectively, are treated with an inner recovery container 322 and an external recovery container 326. It functions as an inlet for inflow. Recovery passages 322b and 326b extending perpendicularly to the bottom of the recovery passages 322 and 326 are connected to the recovery passages 322 and 326, respectively. Each of the recovery lines 322b and 326b discharges the processing liquid introduced through each of the recovery cylinders 322 and 326. [ The discharged treatment liquid can be reused through an external treatment liquid recovery system (not shown).

스핀헤드(340)는 공정 진행 중 기판(W)을 지지하고 기판(W)을 회전시킨다. 스핀헤드(340)는 몸체(342), 지지핀(344), 척핀(346), 그리고 지지축(348)을 가진다. 몸체(342)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 몸체(342)의 저면에는 모터(349)에 의해 회전가능한 지지축(348)이 고정결합된다.The spin head 340 supports the substrate W and rotates the substrate W during the process. The spin head 340 has a body 342, a support pin 344, a chuck pin 346, and a support shaft 348. The body 342 has a top surface that is generally circular when viewed from the top. A support shaft 348 rotatable by a motor 349 is fixedly coupled to the bottom surface of the body 342.

지지핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 몸체(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀(344)들은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다. A plurality of support pins 344 are provided. The support pins 344 are spaced apart from the edge of the upper surface of the body 342 and protrude upward from the body 342. The support pins 344 are arranged so as to have a generally annular ring shape in combination with each other. The support pins 344 support the rear edge of the substrate W such that the substrate W is spaced from the upper surface of the body 342 by a predetermined distance.

척핀(346)은 복수 개 제공된다. 척핀(346)은 몸체(342)의 중심에서 지지핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(346)은 몸체(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척핀(346)은 스핀헤드(340)가 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척핀(346)은 몸체(342)의 반경 방향을 따라 대기위치와 지지위치 간에 직선 이동이 가능하도록 제공된다. 대기위치는 지지위치에 비해 몸체(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 스핀헤드(340)에 로딩 또는 언로딩 시 척핀(346)은 대기위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행 시 척 핀(346)은 지지위치에 위치된다. 지지위치에서 척핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.A plurality of the chuck pins 346 are provided. The chuck pin 346 is disposed farther away from the center of the body 342 than the support pin 344. The chuck pin 346 is provided to protrude upward from the body 342. The chuck pin 346 supports the side of the substrate W so that the substrate W is not laterally displaced in place when the spin head 340 is rotated. The chuck pin 346 is provided to allow linear movement between the standby position and the support position along the radial direction of the body 342. The standby position is a distance from the center of the body 342 relative to the support position. The chuck pin 346 is positioned in the standby position when the substrate W is loaded or unloaded onto the spin head 340 and the chuck pin 346 is positioned in the supporting position when the substrate W is being processed. At the support position, the chuck pin 346 contacts the side of the substrate W.

승강유닛(360)은 하우징(320)을 상하 방향으로 직선이동시킨다. 하우징(320)이 상하로 이동됨에 따라 스핀헤드(340)에 대한 하우징(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 하우징(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동 축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 놓이거나, 스핀헤드(340)로부터 들어올려 질 때 스핀헤드(340)가 하우징(320)의 상부로 돌출되도록 하우징(320)은 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 하우징(320)의 높이가 조절한다. 선택적으로, 승강유닛(360)은 스핀헤드(340)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.The lifting unit 360 moves the housing 320 linearly in the vertical direction. The relative height of the housing 320 with respect to the spin head 340 is changed as the housing 320 is moved up and down. The lifting unit 360 has a bracket 362, a moving shaft 364, and a driver 366. The bracket 362 is fixedly installed on the outer wall of the housing 320, and the movement shaft 364 that is moved in the vertical direction by the driver 366 is fixedly coupled to the bracket 362. The housing 320 is lowered so that the spin head 340 protrudes to the upper portion of the housing 320 when the substrate W is placed on the spin head 340 or lifted from the spin head 340. When the process is performed, the height of the housing 320 is adjusted so that the treatment liquid can be introduced into the predetermined collection container 360 according to the type of the treatment liquid supplied to the substrate W. Alternatively, the lifting unit 360 can move the spin head 340 in the vertical direction.

분사부재(380)는 기판처리공정 시 기판(W)으로 처리액을 공급한다. 분사부재(380)는 지지축(386), 구동기(388), 노즐지지대(382), 그리고 노즐(390)을 가진다. 지지축(386)은 그 길이 방향이 제3방향(16)을 따라 제공되고, 지지축(386)의 하단에는 구동기(388)가 결합된다. 구동기(388)는 지지축(386)을 회전 및 승강 운동한다. 노즐지지대(382)는 구동기(388)와 결합된 지지축(386)의 끝단 반대편과 수직하게 결합된다. 노즐(390)은 노즐지지대(382)의 끝단 저면에 설치된다. 노즐(390)은 구동기(388)에 의해 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 공정위치는 노즐(390)이 하우징(320)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 대기위치는 노즐(390)이 하우징(320)의 수직 상부로부터 벗어난 위치이다. The jetting member 380 supplies the treatment liquid to the substrate W during the substrate treatment process. The injection member 380 has a support shaft 386, a driver 388, a nozzle support 382, and a nozzle 390. The support shaft 386 has a longitudinal direction along the third direction 16, and a driver 388 is coupled to a lower end of the support shaft 386. The driver 388 rotates and lifts the support shaft 386. The nozzle support 382 is vertically coupled with the opposite end of the support shaft 386 coupled with the driver 388. The nozzle 390 is installed at the bottom end of the nozzle support 382. The nozzle 390 is moved to the process position and the standby position by the driver 388. The process position is a position where the nozzle 390 is disposed on the vertical upper portion of the housing 320, and the standby position is a position where the nozzle 390 is deviated from the vertical upper portion of the housing 320.

도 3은 도 2의 노즐(390)을 보여주는 단면도이다. 도 3을 참조하면, 노즐(390)은 몸체(395), 제1공급관(391), 제2공급관(392), 벤트라인(394), 오리피스(397), 제3공급관(393), 그리고 온도감지기(396)를 가진다. 3 is a cross-sectional view illustrating the nozzle 390 of FIG. 2. Referring to FIG. 3, the nozzle 390 includes a body 395, a first supply pipe 391, a second supply pipe 392, a vent line 394, an orifice 397, a third supply pipe 393, and a temperature. Has a detector 396.

몸체(395)는 제1처리액과 제2처리액이 혼합되는 공간을 제공한다. 정면에서 바라볼때 몸체(395)의 공간은 위에서 아래로 갈수록 폭이 작아질 수 있다. 본 발명에서는 2개의 처리액이 혼합되는 것으로 한정지었으나 처리액의 개수는 이에 한정되지 않는다. 또한 몸체(395)의 하부에는 상기 공간에서 혼합된 혼합액을 기판(W)으로 공급하는 토출구(395a)가 형성된다. The body 395 provides a space in which the first processing liquid and the second processing liquid are mixed. When viewed from the front, the space of the body 395 may be smaller in width from top to bottom. In the present invention, the two treatment liquids are limited to being mixed, but the number of the treatment liquids is not limited thereto. In addition, a discharge port 395a for supplying the mixed liquid mixed in the space to the substrate W is formed below the body 395.

제1공급관(391)은 몸체(395)의 측면에 결합된다. 제1공급관(391)은 몸체(395)의 내부로 제1처리액을 공급한다. 제1공급관(391) 상에는 밸브(미도시)가 설치되어 몸체(395) 내로 공급되는 제1처리액의 유량을 조절한다. 예컨대, 제1처리액은 황산(H2SO4)일 수 있다. The first supply pipe 391 is coupled to the side of the body 395. The first supply pipe 391 supplies the first treatment liquid to the inside of the body 395. A valve (not shown) is installed on the first supply pipe 391 to adjust the flow rate of the first processing liquid supplied into the body 395. For example, the first treatment liquid may be sulfuric acid (H 2 SO 4).

제2공급관(392)은 제1공급관(391)과 마주보도록 몸체(395)의 측면에 설치된다. 제2공급관(392)은 몸체(395)의 내부로 제2처리액을 공급한다. 제2공급관(392) 상에는 밸브(미도시)가 설치되어 몸체(395) 내로 공급되는 제2처리액의 유량을 조절한다. 예컨대, 제2처리액은 과산화수소(H2O2)일 수 있다. 제1처리액과 제2처리액은 혼합 시 발열하고, 퓸(Fume)이 발생된다. The second supply pipe 392 is installed on the side of the body 395 to face the first supply pipe 391. The second supply pipe 392 supplies the second treatment liquid into the body 395. A valve (not shown) is installed on the second supply pipe 392 to adjust the flow rate of the second processing liquid supplied into the body 395. For example, the second treatment liquid may be hydrogen peroxide (H 2 O 2). The first treatment liquid and the second treatment liquid generate heat when mixed, and fume is generated.

벤트라인(394)은 몸체(395)의 중앙 상면에 설치된다. 벤트라인(394)은 몸체(395) 내에 발생된 퓸(Fume)을 외부로 방출한다. The vent line 394 is installed at the central upper surface of the body 395. The vent line 394 emits fume generated in the body 395 to the outside.

오리피스(397)는 벤트라인(394) 상에 설치된다. 오리피스(397)의 폭은 벤트라인(394)의 폭보다 작게 제공된다. 이는 몸체(395) 내에 퓸(Fume)이 벤트라인(394)으로 급격하게 배기되어, 몸체(395) 내 압력이 급변하는 것을 방지하기 위함이다. 이로 인해 노즐(390)은 그 내부에서 헌팅과 같은 큰 압력변동이 일어나지 않으므로 제1처리액과 제2처리액의 혼합액을 기판(W)에 일정량 계속적으로 토출할 수 있다.Orifice 397 is installed on vent line 394. The width of the orifice 397 is provided smaller than the width of the vent line 394. This is to prevent a sudden change in the pressure in the body 395 by the exhaust of the fume in the body 395 to the vent line 394. As a result, since the nozzle 390 does not have a large pressure fluctuation such as hunting in the inside, the nozzle 390 can continuously discharge a predetermined amount of the mixed liquid of the first processing liquid and the second processing liquid onto the substrate W.

제3공급관(393)은 몸체(395)의 내부로 유체를 공급한다. 유체는 몸체(395) 내에 잔류하는 제1처리액과 제2처리액의 혼합액을 제거한다. 예컨대, 유체는 질소가스이거나 탈이온수일 수 있다. The third supply pipe 393 supplies the fluid into the body 395. The fluid removes the mixed liquid of the first processing liquid and the second processing liquid remaining in the body 395. For example, the fluid may be nitrogen gas or deionized water.

온도감지기(396)는 토출구(395a)의 내측면에 설치된다. 온도감지기(396)는 토출되는 혼합액의 온도를 측정한다. 온도감지기(396)는 외부의 제어기(미도시)와 연결된다. 제어기(미도시)는 혼합액의 온도에 따라 제1처리액과 제2처리액의 유량을 제어하고 공정별로 설정범위의 토출온도를 유지할 수 있도록 한다.The temperature sensor 396 is provided on the inner side surface of the discharge port 395a. The temperature sensor 396 measures the temperature of the mixed liquid discharged. The temperature sensor 396 is connected to an external controller (not shown). The controller (not shown) controls the flow rates of the first treatment liquid and the second treatment liquid according to the temperature of the mixed liquid and maintains the discharge temperature of the set range for each process.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 기판처리장치(300)를 이용하여 기판(W)을 세정하는 과정은 다음과 같다.The process of cleaning the substrate W using the substrate processing apparatus 300 having the above-described structure is as follows.

공정처리 전의 기판(W)은 풉(FOUP)에 수납되고 풉(FOUP)은 로드포트(120)에 안착된다. 인덱스로봇(144)은 풉(FOUP)에 적재된 기판(W)을 버퍼부(220)로 이송한다. 메인이송로봇(244)은 버퍼부(220)에 적재된 기판(W)을 공정챔버(260)로 이송한다. 공정챔버(260)에 기판(W)은 로딩되고 하우징(320)은 내부회수통(322)의 유입구(322a)가 기판(W)에 대응되도록 높이를 조절한다. 기판(W)을 지지하는 스핀헤드(340)는 자기중심축으로 회전되고 이에 따라 기판(W)은 회전된다. 이때 노즐(390)은 대기위치에서 공정위치로 이동된다. 노즐(390)은 제1처리액과 제2처리액의 혼합액을 기판(W)으로 토출한다. 1차세정이 끝나면 노즐(390)은 공정위치에서 대기위치로 이동된다. 스핀헤드(340)은 회전이 중지되고, 하우징(320)은 외부회수통(326)의 유입구(326a)가 기판(W)에 대응되도록 높이를 조절한다. 다시 스핀헤드(340)는 회전되고 이에 따라 기판(W)도 회전된다. 이때 황산과 과산화수소의 혼합액을 토출한 노즐(390)과는 다른 노즐(미도시)이 대기위치에서 공정위치로 이동되어 상술한 처리액과는 상이한 처리액을 기판(W)으로 토출한다. 2차세정이 끝나면 노즐(미도시)은 대기위치로 이동되고 스핀헤드(340)의 회전이 중지된다. 이후, 기판(W)은 언로딩된다. 공정처리 후의 기판(W)은 메인이송로봇(244)에 의해 버퍼부(220)로 이송된다. 인덱스로봇(144)은 버퍼부(220)에 적재된 기판(W)을 풉(FOUP)으로 이송한다.The substrate W before processing is stored in the FOUP and the FOUP is placed in the load port 120. [ The index robot 144 transfers the substrate W loaded in the FOUP to the buffer unit 220. The main transfer robot 244 transfers the substrate W loaded in the buffer unit 220 to the process chamber 260. The substrate W is loaded in the process chamber 260 and the housing 320 adjusts the height so that the inlet 322a of the inner recovery cylinder 322 corresponds to the substrate W. [ The spin head 340 supporting the substrate W is rotated on the magnetic center axis and the substrate W is thereby rotated. At this time, the nozzle 390 is moved from the standby position to the process position. The nozzle 390 discharges the mixed liquid of the first processing liquid and the second processing liquid to the substrate W. FIG. After the first cleaning, the nozzle 390 is moved from the process position to the standby position. The rotation of the spin head 340 is stopped, and the housing 320 adjusts the height of the inlet 326a of the outer recovery container 326 to correspond to the substrate (W). The spin head 340 is rotated again, and the substrate W is rotated accordingly. At this time, a nozzle (not shown) different from the nozzle 390 which discharged the mixed liquid of sulfuric acid and hydrogen peroxide is moved from the standby position to the process position to discharge the processing liquid different from the processing liquid described above to the substrate W. After the secondary cleaning, the nozzle (not shown) is moved to the standby position and the rotation of the spin head 340 is stopped. Thereafter, the substrate W is unloaded. The substrate W after the process is transferred to the buffer unit 220 by the main transfer robot 244. The index robot 144 transfers the substrate W loaded on the buffer unit 220 to the FOUP.

1 : 기판 처리 설비 10 : 인덱스 모듈
20 : 공정 처리 모듈 260 :공정챔버
300 : 기판처리장치 320 : 하우징
340 : 스핀헤드 360 : 회수통
380 : 분사부재 390 : 노즐
394 : 벤트라인 397 ; 오리피스1 substrate processing equipment 10 index module
20 process module 260 process chamber
300: substrate processing apparatus 320: housing
340: spin head 360: recovery container
380: injection member 390: nozzle
394: ventane 397; Orifice

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 기판처리장치에 있어서,
기판을 지지하는 스핀헤드와;
상기 기판으로 처리액을 공급하는 노즐을 포함하되;
상기 노즐은
제1처리액과 제2처리액이 혼합되는 공간 및 하부에 그 혼합액을 토출하는 토출구를 가지는 몸체와;
상기 몸체로 상기 제1처리액을 공급하는 제1공급관과;
상기 몸체로 상기 제2처리액을 공급하는 제2공급관과;
상기 몸체의 상부에서 상기 몸체 내에 잔류하는 가스를 배기하는 벤트라인과;
상기 벤트라인 상에 설치되는 오리피스(Orifice)와;
상기 몸체 내에 잔류하는 상기 처리액을 제거하도록 상기 몸체에 유체를 공급하는 제3공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.In the substrate processing apparatus,
A spin head for supporting the substrate;
A nozzle for supplying a treatment liquid to the substrate;
The nozzle is
A body having a space in which the first processing liquid and the second processing liquid are mixed and a discharge port through which the mixed liquid is discharged;
A first supply pipe supplying the first treatment liquid to the body;
A second supply pipe for supplying the second treatment liquid to the body;
A vent line for exhausting gas remaining in the body at an upper portion of the body;
An orifice installed on the vent line;
And a third supply pipe for supplying a fluid to the body to remove the processing liquid remaining in the body. 제3항에 있어서,
상기 노즐은
상기 토출구에 설치되어 토출되는 상기 혼합액의 온도를 측정하는 온도감지기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 3,
The nozzle is
And a temperature sensor installed at the discharge port and measuring a temperature of the mixed liquid discharged. 제3항에 있어서,
상기 제1공급관과 상기 제2공급관은 상기 몸체의 측면에 설치되고, 상기 벤트라인은 상기 몸체의 상부에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 3,
And the first supply pipe and the second supply pipe are installed at the side of the body, and the vent line is installed at an upper portion of the body. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1처리액 및 상기 제2처리액은 혼합 시 발열되는 처리액인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.6. The method according to any one of claims 3 to 5,
And the first processing liquid and the second processing liquid are processing liquids which generate heat when mixed. 제6항에 있어서,
상기 제1처리액은 황산이고, 상기 제2처리액은 과산화수소인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method according to claim 6,
The first processing liquid is sulfuric acid, and the second processing liquid is hydrogen peroxide.
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